嘿~让我们做一个超低噪声、48 V、幻像麦克风电源怎么样?

电子森林 2020-05-25 00:00
好文章当然要分享啦~如果您喜欢这篇文章,请联系后台添加白名单,欢迎转载哟~
Q:
是否可以利用5 V、12 V或24 V输入生成紧凑的超低噪声幻像电源 (48 V)?

A:
可以,需要使用一个简单的升压转换器、一个滤波器电路来降低EMI,通过一个小技巧则可实现小尺寸。



掌握系统化开发能力

▲扫码报名ADI电源大咖培训课终极篇▲


专业级电容麦克风需要使用48 V电源为内部电容传感器充电,以及为内部缓冲器供电,以提供高阻抗传感器输出。该电源的电流很低,一般只有几mA,但因为麦克风的输出电平非常低,并 且缓冲器本身的电源波纹抑制性能不佳,因此要求电源必须具有极低的噪声。此外,幻像电源不得将EMI注入相邻的低电平电路,这是紧凑型产品始终需要解决的一大挑战。


我们可以使用LT8362升压转换器构建一个高性能电源,该转换器采用60 V、2 A开关,工作频率最高可达2 MHz,且采用3 mm × 3 mm小型封装。下面的电路基于标准的LT8362演示板 DC2628A, 其原理图如图1所示。


图1. 用于构建幻像电源的演示电路DC2628的原理图。


该演示板上的输入EMI滤波器能够借助与输入串联的开关电感器,有效过滤高频率噪声。在输出端,情况则没有这般理想。输出EMI滤波器能够有效抑制MHz区域的噪声,但对音频区域的噪声没什么效果。这些噪声主要由反馈环路中的30×增益引起,这会放大LT8362的基准电压源噪声。


消除这些噪声的方法之一是在输出端增加电容。只要增加足够电容就有效,但对于48 V输出,实际电容的最低工作电压为63 V,这意味着所需的电容既大又昂贵。


第二种方法是将LT8362 输出增大1 V或2 V,并在输出端增加一个LDO稳压器。这需要采用高压LDO稳压器,其成本一般高于低压稳压器。此外,虽然这些稳压器在低输出电压下具有低噪声,但是使用基准电压的器件 也会遇到与LT8362一样的基准电压源噪声倍增问题。


第三种方法是:因为麦克风输出的灵敏性并非高度依赖电源电压,所以无需对幻像电源实施完全调节。这意味着,我们可以将一些电阻与输出电容串联,以提升其有效性;但是,这只能在一定程度上减小高压电容的尺寸。


比较好的方法是让输出电容看起来比实际大。我们可以使用一种称之为电容倍增的传统方法来实现。在图2的灰色阴影部分可看到这个简单电路。


图2. 与图1所示的电路相同,但输出端配有电容倍增器(灰色)来抑制开关稳压器产生的音频噪声。


其中,100 μF电容控制基极电流的波纹,所以其对集电极电流的影响会以NPN晶体管的beta值放大。影响非常显著。图3a显示LT8362电路在C4(滤波之前)处的输出,负载为1 kΩ (50 mA)。


图3.滤波之前和之后。(a)在C4处(滤波之前)测量时,升压稳压器输出的噪声含量约为0.2%。(b) 滤波之后,输出的噪声含量明显减少,为0.002%。


噪声约为80 mV p-p,相当于约0.2%的噪声含量。对于非关键应用,这种噪声含量可能足够,但在滤波之后,输出噪声性能明显改善,约为1 mV p-p,如图3b所示。这相当于约0.002%或20 ppm噪声含量,足以满足最严苛的应用要求。图4显示工作台设置。


图4. 使用演示电路DC2628的干净幻像电源的工作台设置。


晶体管SBCP56-16T1G用于在低电流下实现高VCBEO (80 V) 和高β。高β让电容倍增器具备高表观电容,并且随输出电流变化保持相对恒定的压降。输出电压从2 kΩ负载时的47.8 V降低至500 Ω负载时的47.5 V,足以满足麦克风应用的要求。在没有测试噪声和稳压效果的情况下,不要替换另一个晶体管。


测试时使用16 V输入,但性能与12 V至24VIN类似。有些应用可能要求从5 V开始升压,这可以通过将LT8362的开关频率从2 MHz降至1 MHz来实现,从而实现75 ns的最小关断时间。这也要求提高L1,达到约10 μH至15 μH,并且将大容量输出电容C4加倍,以保持等效性能。


LT8362

  • 宽输入电压范围:2.8V 至 60V

  • 超低静态电流和低纹波突发模式 (Burst Mode®) 操作:IQ = 9μA

  • 2A、60V 电源开关

  • 利用单个反馈引脚来进行正或负输出电压编程

  • 可编程的频率 (300kHz 至 2MHz)

  • 可同步至外部时钟

  • 扩展频谱频率调制用于实现低 EMI

  • 针对较高效率的 BIAS 引脚

  • 可编程的欠压闭锁 (UVLO)

  • 耐热性能增强型 10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装和 16 引脚 MSOP 封装


在看点这里

电子森林 讲述电子工程师需要掌握的重要技能: PCB设计、FPGA应用、模拟信号链路、电源管理等等;不断刷新的行业新技术 - 树莓派、ESP32、Arduino等开源系统;随时代演进的热点应用 - 物联网、无人驾驶、人工智能....
评论
  • 1月7日-10日,2025年国际消费电子产品展览会(CES 2025)盛大举行,广和通发布Fibocom AI Stack,赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案,帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用,AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型,基于不同等级算力的芯片平台或模组,Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 53浏览
  • 「他明明跟我同梯进来,为什么就是升得比我快?」许多人都有这样的疑问:明明就战绩也不比隔壁同事差,升迁之路却比别人苦。其实,之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」,而是散发领导力特质的人,才更容易被晓明。许多领导力和特质,都可以通过努力和学习获得,因此就算不是天生的领导者,也能成为一个具备领导魅力的人,进而被老板看见,向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么?领导力是一种能力或特质,甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力,并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 93浏览
  • 一个真正的质量工程师(QE)必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以,可以说,这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说,质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」,守护神是"墨菲”,信奉的哲学就是「墨菲定律」。(注:墨菲定律是一种启发性原则,常被表述为:任何可能出错的事情最终都会出错。)做质量工程师的,有时会不受欢迎,也会被忽视,甚至可能遭遇主动或被动的阻碍,而一旦出了问题,责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 79浏览
  • 职场是人生的重要战场,既是谋生之地,也是实现个人价值的平台。然而,有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿,让你原地踏步甚至退步。今天,我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式,看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中,最可怕的事情莫过于自满于现状,拒绝学习和改变。世界在不断变化,行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优,或者害怕尝试新事物,那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门,不如主动出击,保持学习和探索的心态。加入优思学院,可以帮助你快速提升自己,与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 47浏览
  • 在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下,各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身,更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性,哪怕是任何一个小小的问题,都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例,该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商,遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 54浏览
  • 在过去十年中,自动驾驶和高级驾驶辅助系统(AD/ADAS)软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而,目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生,它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架,包含模块化的标准化应用程序和工具,旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处!无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰:他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案,直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 55浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 107浏览
  • 在智能网联汽车中,各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS(全球导航卫星系统)、V2X(车联网通信)等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下,汽车的通信系统仍然可以正常工作,保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法,下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验,技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 65浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模,包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额,同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 58浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 43浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 84浏览
  • HDMI 2.2 规格将至,开启视听新境界2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择,为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择,同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输(Fixed Rate Link)技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 55浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦